(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長いケースに長手方向に互いに離間して配設された放電電極と、該放電電極の回りに配設された接地電極とを有し、前記放電電極に高電圧を印加することによりイオンを発生する除電器において、
各単一の放電電極を支持する放電電極ユニットが複数、前記除電器の長手方向に間隔を隔てて脱着自在に配置され、
前記接地電極が、前記除電器の長手方向に沿って延びる電極部材で構成され、
該接地電極部材が、各放電電極ユニットの放電電極を包囲するリング部と、隣接するリング部を連結し且つ該リング部の径よりも小さい幅を有する直線状の連結部とを備え、
前記リング部及び前記連結部が、前記除電器に組み付けられた前記放電電極ユニットの前記放電電極が配列される底面部を構成する絶縁性合成樹脂材料の中に埋設されていることを特徴とする除電器。
【請求項２】
前記リング部と前記放電電極との間にガス層が介在し、該ガス層が、前記放電電極の周囲に形成されたシールド用ガス流出通路を流れるガスによって構成される、請求項１に記載の除電器。
【請求項３】
前記ガス層が、前記放電電極の周囲に形成されたシールド用ガス流出通路を流れるガスと、該シールド用ガス通路にガスを供給するために該シールド用ガス通路の外周に設けられたガス溜め内のガスとで構成される、請求項２に記載の除電器。
【請求項４】
細長いケースに長手方向に互いに離間して配設された放電電極と、該放電電極の回りに配設された接地電極とを有し、前記放電電極に高電圧を印加することによりイオンを発生する除電器において、
前記接地電極が、前記除電器の長手方向に沿って延びる電極部材で構成され、
該接地電極部材が、各放電電極を包囲するリング部を備え、
該リング部が前記除電器の前記放電電極が配列される底面部を構成する絶縁性合成樹脂材料の中に埋設され、
前記リング部と前記放電電極との間にガス層が介在し、該ガス層が、前記放電電極の周囲に形成されたシールド用ガス流出通路を流れるガスによって構成され、
前記ガス層が、前記放電電極の周囲に形成されたシールド用ガス流出通路を流れるガスと、該シールド用ガス通路にガスを供給するために該シールド用ガス通路の外周に設けられたガス溜め内のガスとで構成されていることを特徴とする除電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ワークの除電に用いられる除電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークの除電のためにコロナ放電式の除電器が多用されている。除電器は、一般的に、細長いバー形状を有し、その長手方向に間隔を隔てて複数の放電電極が配設され、この放電電極に高電圧を印加することによりワークとの間に電界を生成してイオンをワークに当てることによりワークの除電が行われるが、特許文献１に開示の除電器は、より積極的に放電電極周りのガスをイオン化するために除電器の底面を構成する接地電極プレートを有している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２６０８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示の除電器のように接地電極（対向電極）プレートで除電器の底面を形成して接地電極プレートを露出させた場合、放電電極と接地電極プレートとの間に強い電界が生成されてしまい、その結果、生成されたイオンの多くが接地電極側に流れ、ワークに対して除電を行うためのイオンが低減するとともに、放電電極と接地電極プレートとの間の強い電界に影響を受けて、放電電極の長手方向（除電すべきワークが位置する方向）、つまり放電電極とワークとの間の電界が弱くなってしまい、除電すべき方向にイオンが飛びにくいという問題を有していた。
【０００５】
本発明の目的は、放電電極と接地電極との間の電界を弱めて、放電電極とワークとの間に強い電界を生成することにより除電すべき方向に、より多くのイオンを指向させることのできる除電器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の技術的課題は、本発明の第１の観点によれば、
細長いケースに長手方向に互いに離間して配設された放電電極と、該放電電極の回りに配設された接地電極とを有し、前記放電電極に高電圧を印加することによりイオンを発生する除電器において、
各単一の放電電極を支持する放電電極ユニットが複数、前記除電器の長手方向に間隔を隔てて脱着自在に配置され、
前記接地電極が、前記除電器の長手方向に沿って延びる電極部材で構成され、
該接地電極部材が、各放電電極ユニットの放電電極を包囲するリング部と、隣接するリング部を連結し且つ該リング部の径よりも小さい幅を有する直線状の連結部とを備え、
前記リング部及び前記連結部が、前記除電器に組み付けられた前記放電電極ユニットの前記放電電極が配列される底面部を構成する絶縁性合成樹脂材料の中に埋設されていることを特徴とする除電器を提供することにより達成される。
また、上記の技術的課題は、本発明の第２の観点によれば、
細長いケースに長手方向に互いに離間して配設された放電電極と、該放電電極の回りに配設された接地電極とを有し、前記放電電極に高電圧を印加することによりイオンを発生する除電器において、
前記接地電極が、前記除電器の長手方向に沿って延びる電極部材で構成され、
該接地電極部材が、各放電電極を包囲するリング部を備え、
該リング部が前記除電器の前記放電電極が配列される底面部を構成する絶縁性合成樹脂材料の中に埋設され、
前記リング部と前記放電電極との間にガス層が介在し、該ガス層が、前記放電電極の周囲に形成されたシールド用ガス流出通路を流れるガスによって構成され、
前記ガス層が、前記放電電極の周囲に形成されたシールド用ガス流出通路を流れるガスと、該シールド用ガス通路にガスを供給するために該シールド用ガス通路の外周に設けられたガス溜め内のガスとで構成されていることを特徴とする除電器を提供することにより達成される。
【０００７】
このように、接地電極プレートを絶縁性合成樹脂材料の中に埋設することにより、接地電極プレートと放電電極との間の電界を従来よりも弱めることができ、これにより放電電極とワークとの間の電界を相対的に強くすることができ、除電効率を高めることができる。また、接地電極部材を前記除電器の前記放電電極が配列される底面部を構成する絶縁性合成樹脂材料の中に埋設したことにより、放電電極と接地電極部材との間の沿面放電を考慮することなく除電器を設計することができる。
【０００８】
本発明の上記の目的及び他の目的、作用効果は、以下の本発明の好ましい実施の形態の詳しい説明から明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施例を添付の図面を参照して詳しく説明する。図１は実施例の除電器の側面図である。除電器１は細長い外形輪郭のケース１ａの底面に、８つの主放電電極ユニット２と、４つの追加の放電電極ユニット３とが長手方向に離間して複数設けられている。なお、４つの追加の放電電極ユニット３はユーザの選択により脱着されるものであり、この追加の放電電極ユニット３の構造は主放電電極ユニット２の基本構造と概略同じである。主放電電極ユニット２と追加の放電電極ユニット３との違いは後に説明する。
【００１０】
除電器１の上半分を覆うアウターケース４は、上端を閉じて下方に開放した断面逆Ｕ字状の形状を有し（図３）、除電器１の下部の外形輪郭を構成するベース５に対して脱着可能である。図２は、アウターケース４を取り外した状態の除電器１を示す、図３は図１のIII−III線の沿った断面図である。図２を参照して、除電器１は、アウターケース４で囲まれる上部領域に、高電圧ユニット６や例えば表示回路やＣＰＵを含む制御基板７が配設されている。
【００１１】
除電器１の下部を構成するベース５は、実質的に同じ構成の２つのハーフベース５Ａ、５Ａを互いに除電器１の長手方向に沿って連結することにより形成されている。そして、各ハーフベース５Ａには、４つの主放電電極ユニット２と２つの追加の放電電極ユニット３が装着可能であり、図３から理解できるように、複数の絶縁性合成樹脂製の部材を組み合わせることにより上下左右を閉じた閉断面の内部ガス通路１０が形成されている。この内部ガス通路１０は各ハーフベース５Ａの長手方向に連続して延びている（後に説明する図１６参照）。
【００１２】
図４はハーフベース５Ａの斜視図であり、図示のハーフベース５Ａは主放電電極ユニット２及び追加の放電電極ユニット３を組み付けた状態で示してある。ハーフベース５Ａは、その一端（図面上、左端）に凸状のガス通路連結口１１を有し、これを受け入れる凹状のガス連結口１２（後に説明する図１６参照）が他端（図４において右端）に形成されている。互いに隣接する２つのハーフベース５Ａ、５Ａは、一方のハーフベース５Ａの凸状のガス通路連結口１１を他方のハーフベース５Ａの凹状のガス通路連結口に嵌入することにより除電器１の連続した内部ガス通路１０が形成される。
【００１３】
図５はハーフベース５Ａの側面図であり、図６はハーフベース５Ａの底面図であり、図７はハーフベース５Ａの平面図である。なお、これら図５〜図７に図示のハーフベース５Ａには、一つの主放電電極ユニット２と、一つの追加の放電電極ユニット３とを装着した状態で図示してある。
【００１４】
ハーフベース５Ａの上端面には、図５〜図７から分かるように、その長手方向中央部分にコネクタ１５が上方に向けて突設されており、このコネクタ１５を通じて、高電圧ユニット６で生成した高電圧がハーフベース５Ａに供給される。より詳細には、このコネクタ１５は、外周部が絶縁性の樹脂で形成され、内部には図示しないコネクタ上方に向けて開放した円筒状の雌型コネクタが設けられ、この雌型コネクタの他端部は、このコネクタ１５の下方に配置される配電プレート４０に接続されている。そして、この雌型コネクタの開放端には、アウターケース内に設けられる高電圧ユニット６から延びる雄型コネクタ（図示せず）が連結させ、高電圧が配電プレート４０に供給される。なお、高電圧ユニット６は、除電器１の長さが変わっても、一つの除電器１に対して一つ設けられているだけなので、コネクタ１５についても、実際使用されるものは、一つの除電器において一つである。
【００１５】
また、ハーフベース５Ａの底面には、主放電電極ユニット２を受け入れる主ユニット受け口１６と追加の放電電極ユニット３を受け入れる追加ユニット受け口１７とが形成されている。具体的には、少なくとも各ハーフベースに設けられる一対の主放電電極ユニット２、２の間の略中央の位置で、且つ、主放電電極ユニット３，３を結ぶ直線上に一つの追加の放電電極ユニット３が設けられる。
【００１６】
尚、一対の主放電電極ユニット２，２の間に追加の放電電極ユニット２を有する除電器１は、除電器１に設けられる主放電電極ユニット２から生成されるイオン量だけでは、除電時間などを考慮すると、除電速度が所望の値とならない除電対象物ならびに除電ラインにとって有効である。
主放電電極ユニット２及び追加の放電電極ユニット３は、後に説明する方法で、各受け口１６、１７に対してシールリング１８（図１７）を介して脱着可能に装着される。なお、追加の放電電極ユニット３の設置を省く場合には、追加ユニット受け口１７に追加ユニット受け口１７をシールするためのシール部材（図示せず）が脱着可能に装着される。
【００１７】
図８は、主放電電極ユニット２の分解斜視図である。主放電電極ユニット２は、絶縁性合成樹脂で作られたユニット本体２０と、放電電極２１と、放電電極保持部材２２とで構成されている。放電電極２１は、円周溝２１１を備えた基端部２１ａと、尖った先端２１ｂとを備えているが、先端２１ｂの形状は任意である。
【００１８】
図９は、ユニット本体２０を斜め上方から見た斜視図である。図８、図９を参照して、ユニット本体２０は、外側円筒壁２０１と拡大ヘッド部２０２とを有し、外側円筒壁２０１の外周面には、円周方向に互いに離間した複数の突起２０３が形成されている。この突起２０３は、主放電電極ユニット２をベース５の主ユニット受け口１６と係合することで、主放電電極ユニット２をベース５に対して脱着可能に装着することができる。すなわち、主ユニット受け口１６には、突起２０３と係合する凹部が形成されており、主放電電極ユニット２を主ユニット受け口１６に挿入して周方向に所定角度回転させることで突起２０３が主ユニット受け口１６に係止された状態となり、逆方向に回転させることで、主放電電極ユニット２を主ユニット受け口１６から外すことができる。このような脱着可能な装着方法は従来から周知であるので、その詳しい説明は省略する。
【００１９】
図１０は、図８のＸ−Ｘ線に沿った主放電電極ユニット２の断面図である。この図１０から分かるように、ユニット本体２０は、共に絶縁性樹脂材料から作られた主要部材２０４と補助部材２０５とを接着することにより作られている。
【００２０】
引き続き図１０を参照して、ユニット本体２０は、外側円筒壁２０１の径方向内方に離間した内側円筒壁２０６を有し、内側円筒壁２０６と外側円筒壁２０１とは同軸に配置され、その軸心には放電電極２１が設けられている。内側円筒壁２０６は、この内側円筒部２０６と同軸の断面円形の中心長孔２０６ａを有し、中心長孔２０６ａは、内側円筒壁２０６の上端に開放し且つ下端は、拡大ヘッド部２０２を通って外部に開放している。この拡大ヘッド部２０２の開放口部を参照符号２０７で示してある。中心開放口部２０７は下端に向かうほど拡径したテーパ面２０７ａを有し、このテーパ面２０７ａは、中心開放口部２０７の下端（開放端）の円筒面２０７ｂに連なっている。一方、内側円筒壁２０６の上端は、後述する放電電極保持部材２２と内側円筒壁２０６との間に形成される円周チャンバＳ３に臨むように開口されている。言い換えれば、内側円筒壁２０６は、放電電極ユニット２内に位置決めされ、放電電極保持部材２２によって保持される部分を除く放電電極２１の先端２１ｂから、放電電極保持部材２２に向けた電極の一部を取り囲む範囲に形成されている。
【００２１】
放電電極２１は、先端２１ｂが中心長孔２０６ａからテーパ面２０７ａに若干突出するように位置決めされる。図１０から分かるように、放電電極２１は、中心長孔２０６ａの中心線つまり内側円筒壁２０６の軸線と同軸に配設され、放電電極２１の外周面と内側円筒壁２０６の内周面との間は離間した状態にある。ここに、内側円筒壁２０６は、その内径が軸線方向に同一であり且つ放電電極２１の外径よりも大きい。なお、放電電極２１はその先端部を除いたほぼ全長に亘って同一の外径寸法を有している。
【００２２】
内側円筒壁２０６の上端は、放電電極２１の長手方向中間部分に位置している。そして、内側円筒壁２０６と放電電極２１との間に円周方向に連続且つ内側円筒壁２０６の全長に亘って連続した円筒状のシールド用ガス流出通路２５が形成されている。また、内側円筒壁２０６は、その下端部が拡大ヘッド部２０２まで侵入している。より詳しくは、内側円筒壁２０６の下端は、中心長孔２０６ａの下端の高さ位置の近傍に位置している。
【００２３】
内側円筒壁２０６と、これと同軸の外側円筒壁２０１との間には第１ガス溜め２６が形成されており、この第１ガス溜め２６は、その下端部が拡大ヘッド部２０２まで侵入している。すなわち、第１ガス溜め２６は、放電電極２１の長手方向中間部分から先端２１ｂ近傍に至るまでの間、放電電極２１の周面に沿って延びるシールド用ガス流出通路２５と径方向にオーバーラップした関係で配設されている。つまり、放電電極２１の周面に沿って放電電極２１の長手方向中間部分から先端部に延びるシールド用ガス流出通路２５の周回りに、内側円筒壁２０６を仕切壁とした第１ガス溜め２６が配置され、この第１ガス溜め２６は、円周方向に連続し且つ長手方向に連続している。更に、第１ガス溜め２６の一端は、円周チャンバＳ３に臨み、円周チャンバＳ３を介して、内側円筒壁２０６内に形成されるシールド用ガス流出通路２５と連結されている。言い換えれば、円周チャンバＳ３に対して開口される第１ガス溜め２６の一端と内側円筒壁２０６の上端はほぼ同じ高さに形成されている。
【００２４】
放電電極２１の基端部２１ａに配設される放電電極保持部材２２は、リング状の外周部材２２１と、外周部材２２１の中に嵌入される内周部材２２２とで構成されている（図８、図１０）。外周部材２２１は金属製の加工部品で構成されており、内周部材２２２は樹脂の成形品で構成されている。円周部材２２２は中心長孔２２２ａを有し、この中心長孔２２２ａに放電電極２１の基端部２１ａが嵌入される。
【００２５】
外周部材２２１の外周面は、上下に互いに離間して位置する３つの円周フランジ２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃを有し、これらの間に、上下に離間して位置する円周溝２２１ｄ、２２１ｅが形成されている（図８、図１０）。放電電極２１の基端側に位置する上段フランジ２２１ａは最も直径が大きく、放電電極２１の先端側に位置する下段フランジ２２１ｃは最も直径が小さく、上段と下段のフランジ２２１ａ、２２１ｃの中間に位置する中段フランジ２２１ｂは中間の直径を有している。
【００２６】
上記の外周部材２２１に対応して、ユニット本体２０の外側円筒壁２０１の内面には、その上端部に２段の段部２０１ａ、２０１ｂが形成されている（図９、図１０）。すなわち、外側円筒壁２０１の内面は、上端に隣接した部分が相対的に大きな直径を有し、その下方の第１段目の段部２０１ａを超えた部分が中間の直径を有し、その下方の第２段目の段部２０１ｂを超えた部分が相対的に小さな直径を有している。そして、上記の外周部材２２１は、上段フランジ２２１ａが、外周部材２２１の上端部に配設され、中段フランジ２２１ｂが第１段目の段部２０１ａの近傍に配設され、下段フランジ２２１ｃが第２段目の段部２０１ｂの近傍に配設される。これにより、外側円筒壁２０１の上端部の内部に、上段フランジ２２１ａと中段フランジ２２１ｂとの間の第１円周溝２２１ｄによって第１段目の周方向に連続した円周チャンバＳ１が気密状態に画成され、中段フランジ２２１ｂと下段フランジ２２１ｃとの間の周方向に連続した第２円周溝２２１ｅによって第２段目の円周チャンバＳ２が気密状態に画成されている。下段フランジ２２１ｃは、内側円筒壁２０６の上端から上方に離間して位置し、これにより下段フランジ２２１ｃの下方には、上述した第１ガス溜め２６及びシールド用ガス流出通路２５に連なる拡大した且つ周方向に連続した円周チャンバＳ３が形成される（図１０）。
【００２７】
ユニット本体２０の外側円筒壁２０１の内壁には、その上端部の相対的に最も直径の大きな部分に、１本の第１縦溝３１が形成されている（図８〜図１１）。また、第１段目の段部２０１ａと第２段目の段部２０１ｂとの間に１本の第２縦溝３２が形成され（図１０、図１２）、第２段目の段部２０１ｂから外側円筒壁２０１の長手方向中間部分まで延びる４本の第３縦溝３３が形成されている（図９、図１０、図１３）。上記第１〜第３の縦溝３１〜３３は、外側円筒壁２０１の軸線と平行に延びている。また、第３縦溝３３に関して、図９、図１０を参照して詳しく説明すると、第３縦溝３３の深部は、内側円筒壁２０６の上端を超えて下方に延びて第１ガス溜め２６の内部まで侵入している。
【００２８】
図１０を参照して、ユニット本体２０に拡大ヘッド部２０２は、主要部材２０４と補助部材２０５とによって、前述した中心長孔２０６ａの下端部及びこれに連なるテーパ面２０７ａの周囲に第２ガス溜め３５が形成されている。第２ガス溜め３５は円周方向に連続している。この第２ガス溜め３５には、補助部材２０５の内周面と外側円筒壁２０１の下端部との間に形成されるアシストガス流入通路３６を通じて前述した内部ガス通路１０からクリーンガスが供給される（図３）。アシストガス流入通路３６は周方向に９０°間隔で合計４つ設けられている（図８、図９参照）。拡大ヘッド部２０２には、主要部材２０４の底面に、小さな直径の貫通孔で構成されたアシストガス流出孔３７が形成され、このアシストガス流出孔３７を通じて第２ガス溜め３５内のクリーンガスが外部に流出される。アシストガス流出孔３７は、図４から最も良く分かるように、拡大ヘッド部２０２の中心開放口部２０７の周囲において中心開放口部２０７と同軸の円周上に９０°間隔で合計４つ形成されている。
【００２９】
この各アシストガス流出孔３７内でのクリーンガスの流速は、約２００m/secとなるように設定されており、このように制御されてアシストガス流出孔３７から放出されたクリーンガスは、アシストガス流出孔３７の径の拘束から解放されるため、約２００m/secよりはるかに遅い流速となるものの、後述するシールド用ガス流出通路２５から放出されるイオン化されたクリーンガスの流速よりもはるかに速い流速で、円錐状に下方に流出する。
【００３０】
前述した外側円筒壁２０１の内面の第１縦溝３１と第２縦溝３２とは周方向に１８０°オフセットした位置関係にある。すなわち、第１縦溝３１と第２縦溝３２とは直径方向に対抗した配置関係となるように設定されている。また、４本の第３縦溝３３は円周方向に９０°間隔で配設されており、各第３の縦溝３３は、第２縦溝３２に対して周方向に４５°オフセットした関係で形成されている。
【００３１】
なお、前述したように追加の放電電極ユニット３は主放電電極ユニット２と実質的に同じ構成を有しているが、追加の放電電極ユニット３はアシストガス機能を有していない点で主放電電極ユニット２とは異なっている。従って、追加の放電電極ユニット３には、主放電電極ユニット２が備える第２ガス溜め３５及びこれに関連したアシストガス流入通路３６、アシストガス流出孔３７が存在していない。
【００３２】
図１４は、主放電電極ユニット２及び追加の放電電極ユニット３の各放電電極２１に対する高電圧の印加及び各放電電極２１の回りに配設した接地電極に関する構成を説明するための図である。図１４を参照して、各放電電極２１に対する高電圧の供給は配電プレート４０によって行われる。配電プレート４０は、ハーフベース５Ａの全長に亘って連続して延びるウエブ形状を有し、各放電電極２１の基端部２１ａと係合する部分４０１が、当該係合部分４０１の中心部にバネ性を付与するためにＳ字状にプレス成形されている。そして、このＳ字状の中心部分の円形孔に各放電電極２１の円周溝２１１が係止される（図３）。配電プレート４０の長手方向中央部分には円形孔４０２が形成されている。
【００３３】
一つのハーフベース５Ａの全長が２３cmで、このハーフベース５Ａを数多く連結して、除電器の長さが、例えば2.3ｍより長くなる場合、上述した除電器の長手方向の両端部から供給するクリーンガスだけでは、除電器の長手方向の中央部分に対するガスの供給が他の部分に比べて少なくなる虞がある。
【００３４】
このため、このような長さの除電器１においては、両端からのクリーンガスの供給以外に、長手方向の一端からアウターケース４にパイプを介してクリーンガスを供給し、上述した除電器の略中央部に配置されるハーフベース５Ａに設けられる円形孔４０２、及びその位置に設けられるハーフベースの上端面の一部に開口を形成することにより、クリーンガスを供給するパイプの一端を内部ガス通路１０に臨ませるようにしてもよい。
【００３５】
言うまでもないが、除電器の両端からのガスの供給で、必要なガス量を確保できる長さについては、円形孔４０２ならびにその位置に対応するハーフベース５Ａの上端面に開口を形成する必要はない。更に、図示しないが、円形孔４０２を用いて、内部ガス通路１０にクリーンガスを供給する除電器については、クリーンガスを供給するパイプを設ける、除電器の長手方向の他端部からパイプを臨ませる円形孔４０２までアウターケース内の空間に、高電圧ユニット６や制御基板７を配置することにより、パイプとの干渉を避けている。
【００３６】
引き続き図１４を参照して、各放電電極２１の回りには対向電極つまり接地電極部材４２が配設されている（図３）。接地電極部材４２は、この実施例ではプレート部材で構成され、接地電極部材４２は、各放電電極２１と同軸に配設される円形リング部４２１と各円形リング部４２１を連結する直線状の連結部４２２（図３、図１５）を備えている。この接地電極部材４２は、図６に示すハーフベース５Ａの底面側の内部に埋設されている。この円形リング部４２１は、上記のシールド用ガス流出通路２５及びその外周側に位置する第１ガス溜め２６が存在している高さ位置に配設されている。より詳しくは、接地電極部材４２の各々の円形リング部４２１は、除電器１の下部を構成するベース５に放電電極を囲むように構成され、その内側に、主放電電極ユニット２や追加の放電電極ユニット３が配置されるようになっている。また、本実施例においては、主放電電極ユニット２の外側円筒壁２０１からベース５内部に形成される内部ガス通路１０を介したベース５側に、ベース５内部に埋設される状態で円形リング部４２１が配置されている。
【００３７】
上記配電プレート４０はハーフベース５Ａの天井壁５０１に固設され、上記接地電極部材４２の各々の円形リング部４２１はハーフベース５Ａの放電電極ユニット２、３を保持する底面側で且つ、側面側側壁５０２の近傍に埋設されており（図３）、少なくとも、この接地電極部材４２を埋設した部分５０２ａは絶縁性材料、例えば絶縁性に優れた合成樹脂材料で作られている。プレート状の接地電極部材４２に含まれる円形リング部４２１は、その幅Ｗ（図１５）がハーフベース５Ａの側壁５０２の厚みよりも小さく、この円形リング部４２１がハーフベース５Ａから外部に露出しないように配設されている。このように、接地電極部材４２を埋設した状態で、この接地電極部材４２の円形リング部４２１を放電電極２１の周囲に配設したことから、放電電極２１から接地電極部材４２つまり円形リング部４２１と放電電極２１との間の沿面放電を発生させることなく放電電極２１と接地電極（接地電極部材４２）との間に形成される電界を相対的に弱めることができ、これにより放電電極２１とワーク（図示せず）との間の電界を相対的に強めることができる。
【００３８】
より詳細には、円形リング４２１の径の大きさは、小さいほど、放電電極２１と接地電極部材４２との間に形成される電界を極力弱めることができるものの、一方で、径を小さくしすぎると円形リング４２１と放電電極２１との間での絶縁耐圧が維持できなくなる虞がある。このため、円形リング４２１の径の大きさは、放電電極２１との間の絶縁耐圧を維持できる大きさで、且つ放電電極２１と接地電極部材４２との間に形成される電界を極力弱めることができる大きさが好ましく、本実施例における円形リング４２１の径の大きさは、放電電極２１を径の中心とした場合、第１ガス溜まり２６より大きく、外側円筒壁２０１より小さくなっている。
【００３９】
更に、各放電電極２１に周りに形成される各円形リング４２１は、円形リング４２１の径より小さい幅を有し且つ直線状に延びる連結部４２２にて連結されており、その連結部４２２は、除電器１に組み込んだ状態で、ほぼ放電電極２１、２１を結ぶ直線上に配置されている。また、この直線部４２２の幅は、給電性能や組み付け上の剛性などを満たす限り、放電電極２１と接地電極部材４２との間に形成される電界を極力弱めるために小さいほうが好ましい。つまり、接地電極部材４２の連結部４２２は、ハーフベース５Ａの放電電極ユニット２、３を保持する底面側で、且つ放電電極２１、２１を結ぶほぼ直線上で、隣接する放電電極２１、２１の間の部分に埋設されている。
【００４０】
なお、接地電極部材４２に関し、実施例では金属のプレス成形品からなるプレートで構成されているが、必ずしもプレートである必要はなく、例えば針金状の線材を用いて同様の構成を形成してもよいことは言うまでもない。
【００４１】
図１６〜図１９を参照して、放電電極２１の先端２１ｂを包囲して放電電極２１の汚染を抑制するシールド用ガスの流れについて説明する。ここに、図１９は、ガスの流れに関連した構造の概念図である。
【００４２】
フィルターなどで清浄化された空気または窒素ガスなどの不活性ガスなどのクリーンガスが内部ガス通路１０に供給され、この内部ガス通路１０を流れるクリーンガスは、上述した１本の第１縦溝３１によって規定される第１オリフィスを通じて内部ガス通路１０の脈動の影響が抑えられた状態で、第１段目の円周チャンバＳ１に流入する。第１段目の円周チャンバＳ１内のクリーンガスは、上記第１縦溝３１とは直径方向に対抗する位置に設けられた１本の第２縦溝３２によって規定される第２オリフィスを通じて第２段目の円周チャンバＳ２に流入し、そして、この第２段目の円周チャンバＳ２内のクリーンガスは、第２縦溝３２とは周回り方向に４５°オフセットした４本の第３縦溝３３によって規定される第３オリフィスを通過して下方に流れる。
【００４３】
ハーフベース５Ａの内部ガス通路１０を流れるクリーンガスは、共に１本の第１、第２の縦溝３１、３２で構成される第１、第２オリフィスを通じて第１、第２段目の円周チャンバＳ１、Ｓ２に流入し、そして、第２段目の円周チャンバＳ２内のクリーンガスが４本の第３縦溝３３を通じて第１ガス溜め２６に流入する。すなわち、第２段目の円周チャンバＳ２内のクリーンガスは４本の第３縦溝３３によって案内されて第１ガス溜め２６に流入するが、この第１ガス溜め２６は、その深部が拡大ヘッド部２０２まで延びているため、第１ガス溜め２６に流入したクリーンガスを静圧化することができる。
【００４４】
特に、上述した各１本の第１、第２の縦溝３１、３２という円周方向に離間した多段のオリフィスを通じて第１ガス溜め２６にクリーンガスが供給されるため、内部ガス通路１０の脈動の影響を断絶しつつ第１ガス溜め２６内でのクリーンガスの静圧化を高いレベルまで高めることができる。そして、第１ガス溜め２６内のクリーンガスは、この第１ガス溜め２６よりも径方向に拡大した拡大した円周チャンバＳ３を通じて内側円筒壁２０６の上端を乗り越えて内側円筒壁２０６内のシールド用ガス流出通路２５に入る。
【００４５】
前述したように、シールド用ガス流出通路２５は、放電電極２１の長手方向中間部分から先端２１ｂに至るまで放電電極２１の外周に沿って肉薄の長い円筒状に延びているため、このシールド用ガス流出通路２５内を通過するクリーンガスは層流化されて中心開放口部２０７を通じて下方に流出する。したがって、放電電極２１の外周面に接して位置するシールド用ガス流出通路２５内を放電電極２１の長手方向に沿って流下するクリーンガスは、シールド用ガス流出通路２５を通過する過程で層流となって放電電極２１の先端２１ｂを包囲した状態でワークに向けて流出するため、放電電極２１の先端２１ｂに対するシース効果を向上して、放電電極２１の汚染防止効果を向上することができる。
【００４６】
本実施例においては、放電電極２１の外周面と接するシールド用ガス流出通路２５内でのクリーンガスの流速は、約１m/secとなるように設定されており、このように制御されて中心開放口部２０７から放出されたイオン化されたクリーンガスは、シールド用ガス流出通路２５の径の拘束から解放されるため、約１m/secよりはるかに遅い流速で、中心開放口部２０７の最終開放端の大きさとほぼ同じ径を持つ円柱状に下方に流出する。
【００４７】
また、放電電極２１の径方向外方に内外二重の壁、つまり内側円筒壁２０６と外側円筒壁２０１とで放電電極２１の先端部まで延びる第１ガス溜め２６を形成するようにしてあるため、第１ガス溜め２６の静圧効果を維持しつつ主放電電極ユニット２の外側円筒壁２０１の直径を小さく設定することができる。
【００４８】
図１９から最も良く理解できるように、実施例の除電器１は、放電電極２１の長手方向に沿って、第１円周チャンバＳ１、第２段円周チャンバＳ２、第１ガス溜め２６を直列に配列し、そして、この第１ガス溜め２６の内周側に位置するシールド用ガス流出通路２５と第１ガス溜め２６とを径方向に重複した態様で配置してある。そして、第１ガス溜め２６へのガスの供給を周方向に離間した多段のオリフィス（第１、第２の縦溝３１、３２）を通じて多段に配置した空間Ｓ１、Ｓ２を通じて第１ガス溜め２６にクリーンガスを供給する構成が採用されている。これらのことから、内部ガス通路１０での脈動から第１ガス溜め２６を断絶することができるだけでなく、上述したように、第１ガス溜め２６内の静圧化を向上できることは勿論であるが、上記多段オリフィス（第１、第２の縦溝３１、３２）を外側円筒壁２０１の内面に形成すると共に、放電電極２１を片持ち保持する保持部材２２の外周面に上下多段のフランジ２２１ａ〜２２１ｃを形成して、これらの間の第１、第２の円周溝２２１ｄ、２２１ｅによって多段の空間Ｓ１、Ｓ２を形成してあるため、放電電極２１の長手方向に多段の空間Ｓ１、Ｓ２及び第１ガス溜め２６を配列した状態を形成することができ、これにより、上述したシールド用ガスに関して脈動の断絶、高いレベルの静圧化を確保しつつ外側円筒壁２０１の直径を小さく設定することができる。
【００４９】
次に、放電電極２１の周囲において外部に露出しないように配設した接地電極部材４２について説明すると、図３を参照して前述したように、接地電極部材４２の円形リング部４２１は、ハーフベース５Ａの底面側の絶縁性合成樹脂材料からなる側壁５０２近傍に埋設されており、この接地電極部材４２の円形リング部４２１が放電電極２１と同軸に配設されている（図１４）。このように接地電極部材４２（円形リング部４２１）を埋設して外部に露出させない構成を採用することにより、従来の接地電極プレートを外部に露出する構成に比べて、放電電極２１と接地電極部材４２との間に発生する電界を相対的に弱めることができ、これにより放電電極２１とワーク（図示せず）との間の電界を相対的に強めることができ、従来よりも除電効率を向上することができる。
【００５０】
また、接地電極部材４２の円形リング部４２１と放電電極２１との間には、図３、図１７から分かるように、この接地電極部材４２が占める平面上に内部ガス通路１０から第２ガス溜め３５にクリーンガスを供給する通路１０ａ、第１ガス溜め２６、シールド用ガス通路２５内のガス層が介在しており、ガスは誘電率が合成樹脂材料よりも低く、このため絶縁耐圧が高いため、接地電極部材４２と放電電極２１との間の絶縁性を確保するのが容易である。換言すれば、接地電極部材４２と放電電極２１との間を絶縁性合成樹脂だけで絶縁するよりも絶縁耐圧が相対的に高いエア層を介在させることで、接地電極部材４２が占める平面上において、接地電極部材４２（円形リング部４２１）と放電電極２１との間の離間距離を小さくする設計することができる。より詳しくは、円形リング部４２１の内周縁と放電電極２１との間の離間距離は、第２ガス溜め３５にクリーンガスを供給する通路１０ａ（図１７）、第１ガス溜め２６、シールド用ガス通路２５内のガス層の絶縁耐圧を考慮した値に設定されており、ガス層を含めて絶縁耐圧を確保できる離間距離まで円形リング部４２１の内径が小さく設定することができる。
【００５１】
上述した実施例では、放電電極２１の外周面と接するシールド用ガス流出通路２５内でのクリーンガスの流速が約１m/secに設定され、各アシストガス流出孔３７内でのクリーンガスの流速が約２００m/secとなるように設定されているが、シールド用ガス流出通路２５及びアシストガス流出孔３７内での流速の具体的な数値は一例に過ぎない。例えばワークの除電速度を高める目的（ワークへのイオン到達速度を高める目的）でシールド用ガス流出通路２５内でのクリーンガスの流速を１m/secよりも速い速度に設定してもよいことは勿論であり、例えば、シールド用ガス流出通路２５内でのクリーンガスの流速の値がアシストガス流出孔３７内でのクリーンガスの流速と略等しい値であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施例の除電器の側面図である。
【図２】実施例の除電器からアウターケースを取り除いて示す側面図である。
【図３】図１のIII−III線に沿った断面図である。
【図４】除電器のベースの半分を構成するハーフベースの斜視図である。
【図５】ハーフベースの側面図である。
【図６】ハーフベースの底面図である。
【図７】ハーフベースの平面図である。
【図８】放電電極ユニットの分解斜視図である。
【図９】放電電極ユニットのユニット本体を斜め上から見た斜視図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線に沿った放電電極ユニットの断面図である。
【図１１】図１０のXI−XI線に沿った断面図である。
【図１２】図１０のXII−XII線に沿った断面図である。
【図１３】図１０のXIII−XIII線に沿った断面図である。
【図１４】放電電極に高電圧を供給する配電プレート及び各放電電極の回りの接地電極プレートを抽出して説明するための斜視図である。
【図１５】接着電極プレートの部分平面図である。
【図１６】ハーフベースの断面図である。
【図１７】ハーフベースの部位X17の部分を抽出した拡大断面図である。
【図１８】放電電極ユニット内のクリーンガスの流れを説明するための、図１０に対応した断面図である。
【図１９】放電電極ユニットの内のクリーンガスの流れに関連したチャンバ、オリフィス、ガス溜め、シールド用ガス通路の関係を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５３】
１    除電器
１ａ  除電器のケース
２    主放電電極ユニット
３    追加の放電電極ユニット
５    除電器のベース
５Ａ    ハーフベース
６    高電圧ユニット
７    制御基板
１０    内部ガス通路
２０    ユニット本体
２０１    外側円筒壁
２０１ａ  第１段目の段部
２０１ｂ  第２段目の段部
２０２    拡大ヘッド部
２０６    内側円筒壁
２０６ａ    断面円形の中心長孔
２０７    拡大ヘッド部の中心開放口部
２０７ａ    テーパ面
２０７ｂ    円筒面
２１    放電電極
２１ａ    放電電極の基端部
２１ｂ    放電電極の先端
２２    放電電極保持部材
２２１ａ  放電電極保持部材の上段フランジ
２２１ｂ  中段フランジ
２２１ｃ  下段フランジ
２２１ｄ    第１円周溝
２２１ｅ    第２円周溝
２５    シールド用ガス流出通路
２６    第１ガス溜め
３１    第１縦溝（第１オリフィス）
３２    第２縦溝（第２オリフィス）
３３    第３縦溝（第３オリフィス）
４０    配電プレート
４２    接地電極部材
４２１  接地電極部材の円形リング部
Ｓ１    第１段目の円周チャンバ
Ｓ２    第２段目の円周チャンバ
Ｓ３    第１ガス溜め及びシールド用ガス流出通路２５に連なる拡大した円周チャンバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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